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EJERCICIOS DE MODELOS ATÓMICOS
1. En el espectro del átomo de hidrógeno hay una línea situada a 434.05 nm.
a) Calcula ∆E para la transición asociada a esa línea expresándola en kJ·mol-1.
b) Si el nivel inferior correspondiente a esa transición es n=2, determine cuál será
el nivel superior.
Datos: h = 6.62·10-34 J·s; NA = 6.023·1023; RH = 2.18·10-18 J; c = 3·108 m/s.
(Sol.: a) 276 KJ/mol; b) n = 5).
2. Sabiendo que la energía que posee el electrón de un átomo de hidrógeno en su
estado fundamental es 13.625 eV, calcule:
a) La frecuencia de la radiación necesaria para ionizar el hidrógeno.
b) La longitud de onda en nm y la frecuencia de radiación emitida cuando el
electrón pasa del nivel n = 4 al n = 2.
Datos: h = 6.62·10-34 J·s; e = 1.6·10-19 C; RH = 2.18·10-18 J; c = 3·108 1.6m/s.
(Sol.: a) 3.29·1015; b) 486 nm, 6.17·1014s-1).
3. Si la energía de ionización del K gaseoso es de 418 kJ/mol:
a) Calcule la energía mínima que ha de tener un fotón para poder ionizar un átomo
de K.
b) Calcule la frecuencia asociada a esta radiación y, a la vista de la tabla, indique a
qué región del espectro electromagnético pertenece.
c) ¿Podría ionizarse este átomo con luz de otra región espectral? Razone la
respuesta. En caso afirmativo, indique una zona del espectro que cumpla dicho
requisito.
Datos: h = 6.62·10-34 J·s; NA = 6.023·1023; RH = 2.18·10-18 J; c = 3·108 m/s.
(Sol.: a) 6.94·10-19 J; b) 1.05·1015 s-1, ultravioleta; c) Si, en rayos X o rayo ).
4. El espectro visible corresponde a radiaciones de longitud de onda comprendida
entre 450 y 700 nm.
a) Calcule la energía correspondiente a la radiación visible de mayor frecuencia.
b) Razone si es o no posible conseguir la ionización del átomo de litio con dicha
radiación.
Datos: h = 6.62·10-34 J·s; NA = 6.023·1023 átomos/ mol; RH = 2.18·10-18 J; c = 3·108
m/s; e = 1.6·10-19 C. Primera energía de ionización del litio = 5.4 eV.
(Sol; a) 2.77eV; b) No).
5. Un electrón de un átomo de hidrógeno salta desde el estado excitado de un nivel
de energía de número cuántico principal n = 3 a otro de n = 1. Calcule:
a) La energía y la frecuencia de la radiación emitida, expresada en kJ/mol y en
Hz, respectivamente.
b) Si la energía de la transición indicada sobre un átomo de rubidio y se arranca un
electrón que sale con una velocidad de 1670 km/s, ¿cuál será la energía de
ionización del rubidio?
Datos: h = 6.62·10-34 J·s; NA = 6.023·1023; RH = 2.18·10-18 J; me = 9.11·10-31 kg; e =
1.6·10-19 C.
6. Para ionizar un átomo rubidio se requiere una radiación luminosa de 4.2 eV.
a) Determine la frecuencia de la radiación utilizada.
b) Si se dispone de luz naranja de 600 nm, ¿se podría conseguir la ionización del
rubidio con esta luz?
Datos: h = 6.62·10-34 J·s; NA = 6.023·1023; RH = 2.18·10-18 J; c = 3·108 m/s; e =
1.6·10-19 C.